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摘要：当前社会经济稳步提升，水电厂的建设也逐渐加强，水电厂的工作任务基本上是靠水轮发电机实现的，如果水轮发电机出现故障，将影响整个水电厂的安全生产。水轮发电机作为一种机电设备在长期的运行状态下是无法避免故障出现的，因此在水电厂中，就需要明确水轮发电机组常见的故障，并积极有效地检修维护。运行值班人员也需要强化自身的能力水平，及时发现故障并排除，防止事故扩大化，使水轮发电机组能够稳定、安全运行。
关键词：水电厂；水轮发电机组；常见故障；维护
1水轮发电机组概述
水轮发电机组按照布置方式可以分为立式与卧式两种。立式发电机主要是由一些低速或者中速的大中型机组采用。而卧式水轮发电机则主要适用于中小型水轮机或者贯流式、冲击式的水轮机。水轮发电机主要是将水轮机旋转之后产生的机械能转化成电能，在结构以及性能上的优劣对于发电站的安全与稳定具有极其重要的作用。一般来说，水力发电机组的故障分为很多种，并不能一概而论，而应该针对具体的问题进行认真的分析。因为有时出现相同的异象，但导致的原因并不仅仅只有一个。对于异常现象不能只是根据仪表上所显示的进行判断，还应该结合机组运行所发出的声响、振动情况等进行分析。当机组发生故障时，无论机组会不会进行自动保护，最重要的就是先停机，以免产生更严重的破坏。总之，对于水轮发电机组来说，及时排除故障是非常有必要的。
2水电厂水轮发电机组的常见故障
2.1电气部分的故障
首先，水轮发电机超负荷的工作。水轮发电机运行时，如果定子电流大于额定1.1倍，就会打破发电机的超负荷保护，出现报警提示。需要水电厂的运行人员处理问题，保证发电机能够恢复到正常的工作状态。若水轮发电机组在实际运行中没有问题，需要减少发电机发出的励磁电流以及无功功率。如果水轮发电机工作中适用的功率比较低，又需要保证发电机功率因数处于正常范围，就需要减少发电机的功负荷。减少发电机励磁电流依旧不能将定子电流的值降到规定范围内，也可以采用上述方法。水轮发电机组在工作过程中如果系统出现的问题，短时间内发电机是可以超负荷运行的，但是超出的范围需要保证控制在厂家规定的范围内。
其次，发电机转子接地。水轮发电机组转子出现的故障主要有两种：一种是转子一点接地；另一种是转子回路两点接地。转子回路两点接地就是在发电机工作过程中出现回路，电流会流经故障点。而一点接地的转子在发电机工作时不会出现电流回路，电流不会通过故障点，发电机组的励磁系统在短时间内还是可以正常工作。但是水轮发电机组是一点接地，因此会改变发电机转子的正负极，进而出现转子两点接地的问题，转子的作用无法充分发挥，使得水轮发电机组的转子过热，或者是出现震动等问题。
再次，水轮发电机温度过高。在实际运行中，水轮发电机组中的定子、转子以及铁芯等都会出现温度过高的情况，需要技术维修人员对过热现象及时检查处理。
最后，定子接地问题。水轮发电机组的定子接地问题可能是定子绕组出现回路或是直接对定子绕组回路连接的单相接地出现短路。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆定子接地可以分为三种，即瞬时接地、断续接地和永久接地。
2.2机械部分的故障
首先，发电机有强烈的地震。水轮发电机组在运行过程中经常出现强烈的振动，因为这个问题不明显，所以不容易被发现，要排除的难度也比较大，强烈的振动发生器将影响正常操作和缩短涡轮机械零件的使用寿命。其次，影响电网稳定性。目前的科学技术水平的逐步提高，在水电厂电网的数量逐渐增加，平均年发电机组时间增加，但维修时间少，如果涡轮问题导致停机，将会造成严重的经济损失。最后，涡轮发电机内部出现气穴现象。水轮机发生汽蚀时，会对机组部件造成严重的损坏，这也是水轮发电机存在问题的一个重要原因。水轮发电机的汽蚀会降低水轮发电机的经济性和安全性，发电机部件的损坏程度将影响水轮发电机的检修程度。
3水电厂水轮发电机组的维护策略
3.1水轮机出力下降故障排除
所有故障的分析都应以现场的实际情形为依据，对于水轮机出力下降来说，如果水轮机的导叶在开度上并没有损坏的迹象，但水轮机在出力上又有明显的下降的话，那么有可能有多种原因导致的。一种可能是在进水处的拦污栅被严重的堵塞了，这时应对排污栅进行清理，将杂物清理干净；第二种原因是由于上游水位出现骤然下降，这时应采取的措施为立即将水轮机停机，等到水位有所抬高之后再进行运行水轮机，若是水位过低，不仅不能达到水轮机效率的要求，严重的话，对水轮机会造成汽蚀；第三种原因可能是电站尾处的水位出现迅速的升高，这时应对尾水位进行检查；第四种原因则可能是由于水轮机所具有的导水机构被堵住了，这时应看一下水轮机有没有异常的声响或者是振动；此外，也可能是由于导水叶断裂所致，这种情况应对水轮的导叶进行查看，若导叶运转的不一致则要立即停机。通过以上手段及原因分析，对水轮机出力下降故障进行有效排除。
3.2加强水轮发电机的日常维护
首先，要具体、深入分析水轮发电机的运行情况、所处环境等，并且要经常性清洁打扫水轮发电机组，务必要确保其工作环境没有积水、杂物等；其次，将水轮发电机易出现较大磨损的部件找出，加大定期更换频率；再次，要及时清理水轮发电机，例如：为了避免调速器出现锈蚀现象，可定期注油保养杠杆；为了避免水轮发电机出现受潮，可及时切换、清理其压油装置。针对轴瓦损坏、轴承损坏、联动传动部分不同心、尾水管堵塞、地脚螺丝松动等问题，需要及时处理。
3.3提高管理人员水平
定期对水电厂技术和管理教育进行培训，掌握理论知识较为丰富，能对发电机出现故障进行科学分析，提高操作水平和技能。在教育培训过程中，针对维修、维护、故障排除等不同人员制定有针对性的培训方案和活动，可进行现场技术问答、讲座、实际操作、基本性能等。在发电机的监督管理中，还需要完善管理体制和值班模式，有专人负责，具体分工。现场操作规程中要明确规定“无人值班、少值班人员”的管理制度和设备巡检制度。
3.4科学地检查水轮发电机组
要使水轮发电机组的故障发生几率减小，就需要及时对发电机组进行检查，具体如下：明确水轮机的外壳有无开裂，是否完好，螺栓连接是否牢固。调速器、传动装置等是不是能够灵活地运行，与联轴器有效的连接，传动带的接头是牢固的，其松紧度也能够与发电机的运行需要相适应。对全部的阀门以及导叶进行检查，保证其处于正常开关状态。各个轴承以及润滑的位置按照要求润滑，油质以及油面都满足实际需要。
电气设备检查如下：保证发电机以及控制屏的接线是安全的，检查绝缘是否存在破损。将发电机的转子转动，观察判断是否存在异常的撞击和摩擦声响。检查电刷与换向器之间的接触是否良好，保证电刷的压力合适，刷握过程中检查各个开关能否灵活地分合，将全部熔断器的熔体插上。控制屏上面的开关位置是正确的，发电机是空载状态的。
4结论
总而言之，水轮发电机组的正常运行对于水电厂而言有着极为重要的影响，水电厂能否安全运行在很大程度上受到水轮发电机的影响，因此必须要提高对水轮发电机组的管理，使水电厂的效益能够顺利实现。在实际运行过程中，由于各种因素的影响，水电厂水轮发电机组会时常出现故障，这就需要水轮发电机组的运行人员能够在日常工作中对发电机组进行及时的检查与维护，按照相关的标准以及规定运行机组，在实践工作中总结经验教训，及时发现发电机组运行中的隐患、故障，并及时维修，使水轮发电机组能够长时间安全稳定运行。
参考文献：
[1]朱文龙.水轮发电机组故障诊断及预测与状态评估方法研究[D].华中科技大学,2016.
[2]姜福长.水轮发电机组振动故障诊断系统的研究与设计[D].中南大学,2008.
论文作者:张强,陈国贵
论文发表刊物:《防护工程》2017年第28期
论文发表时间:2018/2/1
标签：水轮论文; 机组论文; 水轮发电机论文; 水电厂论文; 水轮机论文; 发电机论文; 转子论文; 《防护工程》2017年第28期论文;